KR200385782Y1 - 고농도 슬러지 수집 및 교반장치 - Google Patents

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KR200385782Y1 KR20-2005-0006812U KR20050006812U KR200385782Y1 KR 200385782 Y1 KR200385782 Y1 KR 200385782Y1 KR 20050006812 U KR20050006812 U KR 20050006812U KR 200385782 Y1 KR200385782 Y1 KR 200385782Y1
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Abstract

본 고안은 하·폐수처리장의 생물학적 고도처리 공법에서 사용되는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수 또는 폐수처리장에서 무산소조, 혐기조, 호기조와 무산소/호기/침전조 등으로 구성되어 하·폐수를 처리하는 일정수위식 회분식 반응조(SBR) 공법에서 하나의 교반 및 슬러지 인출관을 이용하여 잉여슬러지를 인발·반송하거나 상부층의 상등수로 안정적인 교반기능을 수행할 수 있는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치는 내부반송조, 무산소조, 혐기조와 호기조 그리고 2개의 무산소/호기/침전조로 구성되어 유입되는 하·폐수를 처리하는 일정수위식 SBR공법에 있어서, 상기 무산소/호기/침전조의 내부 일측으로 교반펌프와 역지밸브 그리고 중앙관과 연결라인관, 교반 및 슬러지인출관으로 구성되는 교반장치부와 잉여슬러지펌프, 잉여토출밸브와 슬러지 이송관, 반송토출밸브와 슬러지 반송관 그리고 상기 중앙관과 연결라인관, 교반 및 슬러지인출관으로 구성되는 고농도 슬러지 수집를 형성하여 이루어진다.
또한, 반응조의 일측으로 반송토출밸브와 잉여토출밸브 그리고 역지밸브와 전기적으로 연결된 자동제어장치(PLC)를 설치한다.
이와 같이 구성된 본 고안은, 교반 및 슬러지 인출관의 하부에 형성된 흡입·토출구를 이용하여 하부 농축 슬러지를 인발하거나 상부층의 상등수를 내뿜어 와류를 일으킴으로써 반응조 내부의 교반을 하기 때문에 별도의 슬러지 수집장치와 교반장치의 필요없이 하나의 장치에서 두가지 기능이 수행 가능하며 장치의 구성이 간편하여 현장에 맞는 제작이 가능하고 자동화에 의한 전체 공정의 건설단가를 줄여 장치의 효율성을 극대화시킨다.
또한, 반응조의 구석까지 설치된 교반 및 슬러지 인출관에 의해 슬러지 인발공정과 교반공정 시 반응조 내에 사공간이 존재하지 않아 반응조 전체를 고르게 교반하거나 슬러지를 인발가능케 한다.

Description

고농도 슬러지 수집 및 교반장치{high concentration sludge collector and mixing apparatus}
본 고안은 하·폐수처리장의 생물학적 고도처리 공법에서 사용되는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수 또는 폐수처리장에서 무산소조, 혐기조, 호기조와 무산소/호기/침전조 등으로 구성되어 하·폐수를 처리하는 일정수위식 회분식 반응조(SBR) 공법에서 하나의 교반 및 슬러지 인출관을 이용하여 농축 슬러지를 인발·반송하거나 상부층의 상등수로 안정적인 교반기능을 수행할 수 있는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치에 관한 것이다.
최근 산업의 발달과 인구의 증가로 산업현장이나 가정으로부터 하수나 폐수가 다량으로 배출되고 있다. 이러한 하수나 폐수에는 다량의 중금속이나 각종 유기물 등이 포함되어 있어 하천이나 토양, 해양 등의 환경과 생태계가 파괴되는 심각한 문제가 발생한다.
상기의 문제를 해결키 위하여 하수나 폐수를 하수처리장에서 집수한 후 정화하여 하천 등으로 배출함으로써 환경오염을 최소화하고 있으며 일반적으로 하수를 처리하는 공법으로 활성슬러지공법(AS, Acivated Sludge)을 사용하는데, 상기 공법은 호기성 미생물을 이용하여 유입, 반응, 침전, 배출, 휴지의 과정을 거치며 하폐수를 정화하는 것이다. 그러나, 최근에는 하나의 정화조에서 상기의 정화과정이 모두 이루어져 보다 간단한 구조와 적은 설치면적 등의 장점을 가진 회분식 반응조(SBR ,sequencing batch reactor)공법이 많이 이용되고 있다.
일반적으로 SBR공법은 활성슬러지공법의 공간적 개념을 시간적 개념으로 바꾼 것으로 공간적으로 분할된 여러 반응조들을 하나의 반응조에서 혐기, 무산소, 호기 조건을 주어 질소와 인을 제거하며 정화과정 중 침전단계를 거쳐 생성된 침전물은 하부에 가라앉아 슬러지 수집장치에 의해 수집되어 슬러지저류조로 이송되거나 반송되어지며 침전물 상부측의 처리수는 부유물질을 제외한 상등수만을 배출하기 위한 처리수 배출장치에 의해 외부로 배출된다.
또한, 유입된 하·폐수는 상기의 혐기, 무산소, 호기 조건의 과정을 거치며 처리되는데 산기장치에 의해 산소가 공급되어 폭기되는 호기 조건에서는 반응조 내에 침전물이 발생되지 않도록 교반장치를 따로 구성하여 수질의 균질화를 꾀한다.
종래의 기술에서는 각각 슬러지 수집장치과 교반장치를 개별의 장치로서 사용하고 있는데 이를 살펴보면 다음과 같다.
상기 슬러지 수집장치는 침전물의 침전을 방해하거나 침전된 슬러지가 뜨거나 또는 스컴이 발생하지 않을 정도로 완만하게 작업을 해야 하는 것으로, 종래의 슬러지 수집장치에는 별도의 인발 배관없이 잉여슬러지 펌프만을 설치함으로써 펌프의 흡입구 측 한 부분에서만 슬러지를 흡입하는 방식으로 이는 상기 펌프가 수중펌프이거나 혹은 지하 기계실을 두어 펌프를 설치함으로써 잉여슬러지를 인발하는 형식과 또는 별도의 슬러지 인발관을 조하부에 조를 균등분할하거나 하나 이상의 라인을 반응조 하부에 설치하여 잉여슬러지를 인발하는 형식이 있다.
그리고, 스크레퍼와 같은 기계장치의 힘을 이용하여 슬러지를 제거하는 방식이 있다.
그러나, 상기와 같은 슬러지 수집장치는 침전조내에 전체적으로 농축된 고농도 슬러지를 한 부분 또는 일부분에서 흡입하거나 수집하므로 조하부에 고르게 농축된 슬러지를 처리하기 어려우며, 잉여슬러지 인발 초기에는 비교적 농축된 슬러지의 인발이 가능하지만 일정시간이 경과하게 되면 슬러지 인발이 일부에서만 이루어지므로 전반적인 농축 슬러지의 인발이 힘든 문제점이 있으며, 기계장치를 사용한 방식은 설비 및 유지에 많은 비용이 발생될 뿐만 아니라 장치가 파손될 경우에는 슬러지의 수집이 불가능하며 침전지 바닥이 경사면이거나 호퍼형상일 경우는 수집이 불가능하는 등의 문제점이 있었다.
상기 교반장치는 반응조내의 침전물의 발생을 방지하고 수질의 균질화를 위해 설치한 것으로, 믹서를 수중의 한 위치에 고정식으로 설치하고 믹서에 부착된 프로펠러의 교반력을 이용하여 교반하는 방식과 고정식이 아닌 부력식 교반기로 교반기에 부력이 작용하여 반응조 표면에 떠있게 설치되며 교반력은 고정식과 마찬가지로 프로펠러의 교반력을 이용한 방식이 주로 사용된다.
그러나, 상기와 같은 교반장치는 반응조의 구조에 따라 믹서를 설치함에 있어서 교반력이 작용하지 않는 사공간이 존재함이 불가피하다. 이러한 사공간을 줄이기 위해 여러개의 장치를 설치하거나 조의 형태를 변경해야 하는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하수 또는 폐수처리장의 회분식 활성슬러지법 등의 회분식 반응조에 있어서 슬러지를 수집하여 인발하는 장치과 교반장치의 기능을 동시에 수행할 수 있으며 장치의 구성이 간편하여 현장에 맞는 제작이 가능하고 자동화에 의한 전체 공정의 건설단가를 줄여 장치의 효율성을 극대화시키기 위해 반응조의 내부에 반송토출밸브, 잉여토출밸브가 일체로 형성된 배관과 연통되는 잉여슬러지 펌프와 역지밸브가 일체로 형성된 배관과 연통되는 교반펌프를 구성하고 하부로는 상기 잉여슬러지 펌프 및 교반펌프와 연통되도록 일체로 형성된 교반 및 슬러지 인출관을 형성하여 장치를 구성하는 것을 목적으로 한다.
또한, 일체형으로 형성된 밸브의 개폐작동에 의해 수류의 흐름 및 슬러지가 토출되는 반응조의 역할을 바꿀 수 있도록 구성하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치는 반응조의 하부 바닥면에 설치되며 하부로는 소정 크기로 다수개의 흡입·토출구를 형성한 교반 및 슬러지 인출관과 상기 교반 및 슬러지 인출관과 연통되며 역지밸브가 일측에 형성되고 타측으로 상기 반응조 내의 상등수를 흡입할 수 있도록 설치된 교반펌프와 일측으로 상기 교반 및 슬러지 인출관과 연통되며 타측으로 잉여토출밸브가 형성된 슬러지 이송관과 반송토출밸브가 형성된 슬러지 반송관과 연통되어 반응조의 일측에 설치된 잉여슬러지펌프로 구성되어 이루어지는 것을 기본으로 한다.
따라서, 별도의 장치없이 상기 잉여슬러지펌프와 교반펌프의 작동과 상기 잉여토출밸브와 반송토출밸브 및 역지밸브의 개폐여부에 따라 하부 농축 슬러지를 흡입하여 이송하거나 상부층의 상등수를 흡입하여 상기 교반 및 슬러지 인출관으로 토출하여 반응조 내의 와류를 이용한 교반작용을 한다.
그러나, 바람직하게는 상기 교반 및 슬러지 인출관을 상기 반응조의 하부에 다수개로 소정간격을 가지며 고르게 분포시키고 상기 교반 펌프와 잉여슬러지펌프의 동력을 최대한 활용하여 장치의 효율성을 증대시키기 위해 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치는 반응조의 내부에 교반펌프와 역지밸브 그리고 중앙관과 연결라인관, 교반 및 슬러지인출관로 구성되는 교반장치부와 잉여슬러지펌프, 잉여토출밸브와 슬러지 이송관, 반송토출밸브와 슬러지 반송관 그리고 상기 중앙관과 연결라인관, 교반 및 슬러지인출관으로 구성되는 고농도 슬러지 수집부로 이루어진다.
상기 중앙관과 연결라인관, 교반 및 슬러지 인출관은 반응조 내부에 형성되는데, 상기 중앙관은 충분히 관경이 큰 관으로 상기 잉여슬러지펌프 및 교반펌프와 연통되며, 상기 교반 및 슬러지 인출관은 일측으로 다수개의 흡입·토출구가 형성되어 반응조의 하부측 구석구석으로 소정의 간격을 가지며 다수개가 고르게 분포되어 있으며 상기 중앙관과의 거리에 따라 흡입과 토출의 효율을 증대시키기 위해 서로 다른 관경을 가진 배관들이 소정의 길이를 가지고 일체로 형성된 것이다.
또한, 상기 중앙관에는 연통되어 연결된 다수개의 연결라인관이 형성되는데 상기 연결라인관은 교반 및 슬러지 인출관과 일체형으로 상기 중앙관에서 연결되어 소정의 각도를 가지며 형성되어 반응조 하부 바닥층에 고르게 분포되어 있는 교반 및 슬러지 인출관에서 흡입된 슬러지를 이송시키거나 상기 교반펌프에서 흡입된 상등수를 교반 및 슬러지 인출관으로 이송시키는 중간자의 역할을 한다.
상기 교반장치부는 교반펌프의 동력을 이용한 것으로 상기 교반펌프는 반응조 내부 일측으로 수면 아래쪽에 위치하여 잠기고 상기 중앙관과 연통되어 설치되며 역지밸브가 형성되어 있다.
따라서, 상기 교반펌프의 작동에 의해 반응조 상부층의 상등수는 교반펌프로 흡입되어 역지밸브를 거쳐 중앙관을 타고 연결라인관을 거쳐 교반 및 슬러지 인출관에 형성된 흡입·토출구로 토출되어 조 내에 와류현상을 일으킨다. 이때, 상기 와류에 의한 교반력과 고르게 분포된 교반 및 슬러지 인출관에 의해 반응조 내부는 사공간이 없이 교반이 된다.
상기 고농도 슬러지 수집부는 잉여슬러지펌프의 동력을 이용한 것으로 상기 잉여슬러지펌프는 상기 교반펌프와 마찬가지로 반응조 내부 일측으로 상기 중앙관과 연통되어 설치되며, 타측으로는 잉여토출밸브가 형성된 슬러지 이송관과 반송토출밸브가 형성된 슬러지 반송관과 연결되어 있다.
이때, 상기 슬러지 이송관과 슬러지 반송관은 일체형으로 하나의 관이거나 또는 각각의 관으로 상기 각 관에 형성된 밸브에 의해 잉여슬러지펌프의 슬러지이송을 조정한다.
따라서, 상기 잉여슬러지펌프의 작동에 의해 상기 교반 및 슬러지 인출관의 흡입·토출구를 통해 흡입된 하부 농축 슬러지는 연결라인관을 따라 잉여슬러지펌프를 거쳐 이송되어 필요에 따라 상기 슬러지 이송관을 통해 이송되어 처리되거나 또는 슬러지 반송관을 통해 재차 유입되어 재처리된다.
이와 같이, 교반장치부에 따른 교반과정과 고농도 슬러지 수집부에 따른 슬러지 인발 또는 반송과정은 상기 연결된 밸브들의 개폐여부와 각 펌프의 작동상태에 따라 과정이 일어나며 필요에 따라 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치는 하나 또는 그 이상이 조 내에 설치되어 그 효율성을 증대시킨다.
또한, 상기 교반펌프와 잉여슬러지펌프 및 역지밸브와 잉여토출밸브 그리고 반송토출밸브는 자동제어장치(PLC)와 전기적으로 연결되어 자동제어되며 운전된다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치의 정면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치의 평면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치의 교반 및 슬러지 인출관을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치를 구비한 SBR공정조의 공정 흐름도이며, 도 5는 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치를 구비한 SBR공정에서 무산소/호기/침전조의 운전공정 주기를 나타낸 흐름도이고, 도 6(a)(b)(c)는 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치의 공정별 수리흐름 및 상태도이다.
도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치(100)는 기본적으로 교반펌프(110)와 역지밸브(111) 그리고 중앙관(130)과 연결라인관(140), 교반 및 슬러지 인출관(150)로 구성되는 교반장치부와 잉여슬러지펌프(120), 잉여토출밸브(121)와 슬러지 이송관(122), 반송토출밸브(123)와 슬러지 반송관(124) 그리고 상기 중앙관(130)과 교반 및 슬러지인출관(150)으로 구성되는 고농도 슬러지 수집부로 이루어진다.
상기 교반장치부는 교반펌프(110)가 반응조(50)의 일측으로 관경이 충분히 크고 반응조 내부에 형성된 중앙관(130)과 연통되며 타측으로 상기 반응조(50) 내의 상등수를 흡입할 수 있도록 수면에 잠기게 설치되고 상기 중앙관(130)과 연결된 부위에는 모터(M)로 작동되는 역지밸브(111)가 형성된다.
그리고, 상기 고농도 슬러지 수집부는 잉여슬러지펌프(120)가 반응조(50)의 일측으로 상기 중앙관(130)과 연통되며 타측으로 모터(M)로 작동되는 잉여토출밸브(121)가 형성된 슬러지 이송관(122)과 모터(M)로 작동되는 반송토출밸브(123)가 형성된 슬러지 반송관(124)과 연통되어 설치된다.
이때, 상기 슬러지 이송관(122)과 슬러지 반송관(124)은 상기 반응조의 외부까지 형성되며 일체형으로 하나의 관이다.
또한, 상기 잉여슬러지펌프(120)와 교반펌프(110)가 연통된 중앙관(130)의 일측으로는 상기 반응조(50)의 용량에 따라 하나 또는 다수개의 연결라인관(140)이 형성되는데, 상기 연결라인관(140)은 다수개의 교반 및 슬러지 인출관(150)과 또한 연통되어 있다.
상기 교반 및 슬러지 인출관(150)은 상기 반응조(50)의 하부 바닥면에 소정 간격을 두고 상기 연결라인관(140)의 수에 따라 다수개가 형성된 것으로 하부로는 소정 크기로 다수개의 흡입·토출구(151)가 형성되며, 상기 교반장치부의 기능을 수행할 때에는 교반펌프(110)에서 흡입된 반응조(50) 상부층의 상등수를 하부에 형성된 흡입·토출구(151)를 통해 뿜어냄으로써 상기 반응조(50)내에 와류를 일으켜 교반이 되도록하고, 상기 고농도 슬러지 수집부의 기능을 수행할 때에는 상기 흡입·토출구(151)를 통해 흡입된 농축 슬러지를 상기 중앙관(130)과 슬러지 이송관(122)및 슬러지 반송관(124)을 이용하여 이송 또는 반송을 한다.
또한, 상기 중앙관(130)과의 거리가 멀어지면 상기 잉여슬러지펌프(120)와 교반펌프(110)의 동력 전달이 용이하지 않기 때문에 거리에 따라 상기 교반 및 슬러지 인출관(150)의 관경을 다르게 형성하는데, 각기 관경이 틀린 여러개의 배관을 하나로 연결하거나 일체형으로 제작하며 일측으로 하부측의 농축 슬러지를 충분히 흡입할 수 있는 크기의 흡입·토출구를 다수개 형성한다.
도 4와 도 5를 참조하면 상기와 같은 고농도 슬러지 수집 및 교반장치(100)를 구비한 일정수위식 SBR공정조(10)는 수질균등조(1), 내부반송수조(2), 무산소조(3), 혐기조(4)와 호기조(5) 그리고 2기의 무산소/호기/침전조(6)와 처리수 배출장치(7)로 구성되고 슬러지저류조(8)를 포함하여 이루어진다.
따라서, 유입되는 하·폐수는 상기 일정수위식 SBR공정조(10)의 상기 수질균등조(1)로부터 무산소조(3)와 혐기조(4)내로 나누어서 연속적으로 유입되며 상기 호기조(5)와 무산소/호기/침전조(6)를 거치면서 정화되어 상기 처리수 배출장치(7)를 통해 외부로 배출되거나 일부는 내부반송되어 내부반송수조(2)로 유입되어 재차 각 공정조에서 재처리되며, 상기 무산소/호기/침전조(6)에서 생성되는 슬러지는 잉여슬러지로 상기 슬러지 저류조(8)로 보내져 처리되거나 필요에 따라 슬러지 반송공정에 의해 상기 무산소조(3)로 재차 유입되어 처리된다.
상기 무산소/호기/침전조(6)는 단일 반응조에서 일정 시간에 따라 무산소공정(A)과 호기공정(B) 그리고 침전공정(C)과 처리수배출 및 잉여슬러지 인발공정(D)의 단계를 거치게 되며, 이에 따라 무산소조 기능, 호기조 기능과 침전조의 기능을 하게 되는 것으로 침전조로서의 기능에서 세부공정으로 침전, 처리수배출, 잉여슬러지 인발과정, 슬러지 반송과정으로 나눌 수 있다.
그리고, 무산소공정(A)에서의 반응조의 기능은 상기 무산소조(3)에서와 같이 무산소조건을 유지해야 하므로 반응조 내를 섞어 주거나 저어주어야 하는데 상기 교반펌프(110)를 이용한 와류에 의한 교반력으로 교반되며, 호기공정(B)에서의 반응조의 기능은 상기 호기조(5)처럼 항상 공기를 불어넣어 공기 중에 있는 산소를 용존시키거나 하·폐수 자체의 와류를 일으켜 대기에 존재하는 공기의 산소를 용존시켜 반응조 내를 항상 산소가 용존하고 있는 상태로 유지하므로 설치된 산기장치(도시하지 않음.)에 의해 산소가 공급되고 상기 교반펌프(110)를 이용한 와류에 의한 교반력에 의해 사공간이 없이 호기상태를 유지한다.
또한, 상기 침전공정(C)에서는 반응조의 기능은 침전가능한 부유물질을 가라 앉히는 공정으로 다른 장치의 가동이 없이 정적인 침전의 상태를 유지하여 처리수배출공정을 수행하면서 마지막 시점에 상기 잉여슬러지펌프(120)를 이용한 처리수 배출 및 잉여슬러지 인발공정(D)이 이루어진다.
본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치(100)는 SBR공법의 공정에 따라 상기 무산소/호기/침전조(6)의 내부에서 고농도 슬러지 수집부를 이용한 잉여슬러지 인발과정과 반송슬러지 반송과정 및 교반장치부를 이용한 교반과정을 수행하게 된다.
도 6(a)는 생물학적 처리공정에서 교반장치로서의 공정을 수행할 때 보여지는 고농도 슬러지 수집장치 및 교반장치(100)의 상태도로써 무산소공정(A) 및 호기공정(B)을 수행 할 때이며, 이 때 교반펌프(110)는 스위치가 켜진 작동상태이고 역지밸브(111)는 열려있는 상태이며, 슬러지와 관여되는 잉여슬러지펌프(120)는 정지상태이고 잉여토출밸브(121)와 반송토출밸브(123)는 닫혀있는 상태이다.
따라서, 교반펌프(110)로 흡입되는 반응조(50) 내부의 상부층 상등수는 열려있는 역지밸브(111)가 연결된 중앙관(130)을 통과하여 연결라인관(140)으로 분배되고 각 연결라인관(140)과 연통되어 있는 교반 및 슬러지인출관(150)의 흡입·토출구(도시하지 않음.)로 토출되어 상기 반응조(50) 내에 와류를 일으켜 교반력을 발생시킨다.
이에 따른 교반력에 의해 반응조(50) 내부는 상·하·좌·우로 교반이 일어나며 조의 하부층에 고르게 분포되어 있는 교반 및 슬러지인출관(150)에 의해 구석구석 사공간이 없이 고르게 교반된다.
도 6(b)는 생물학적 처리공정에서 슬러지 수집장치로서의 공정을 수행할 때 보여지는 고농도 슬러지 수집장치 및 교반장치(100)의 상태도로써 침전공정(C)과 처리수배출 및 잉여슬러지 인발공정(D)를 수행 할 때이며, 잉여슬러지 인발과정을 나타내는 것으로 이 때. 잉여슬러지펌프(120)는 스위치가 켜진 작동상태이고 슬러지 이송관(122)과 연결된 잉여토출밸브(121)는 열린 상태이며 슬러지 반송관(124)과 연결된 반송토출밸브(123)는 닫힌 상태이다. 또한, 상등수와 관여하는 교반펌프(110)는 정지상태이고 역지밸브(111)는 닫힌 상태이다.
따라서, 잉여슬러지펌프(120)가 작동되면 그 동력에 따라 상기 반응조(50)의 하부측에 설치된 교반 및 슬러지 인출관(150)의 흡입·토출구(도시하지 않음.)를 통해서 침전되어 있는 농축 슬러지(60)가 흡입되고 연결라인관(140)과 중앙관(130)을 통해 잉여토출밸브(121)가 형성된 슬러지 이송관(122)으로 이송되어 슬러지저류조(8)로 보내진다.
이때, 상기 슬러지 이송관(122)과 일체형으로 연통된 슬러지 반송관(124)은 반송토출밸브(123)가 닫힌 상태로 슬러지가 이송되는 것이 방지된다.
도 6(c)는 반송슬러지 반송과정을 나타낸 것으로 생물학적 처리공정에서 필요에 따라 슬러지를 무산소조(3)로 반송하여 재처리가 요구되어질 때 수행한다.
고농도 슬러지 수집 및 교반장치(100)는 잉여슬러지 인발과정과 동일한 상태로 상기 슬러지 이송관(122)과 연결된 잉여토출밸브(121)가 닫힌 상태이고, 슬러지 반송관(124)과 연결된 반송토출밸브(123)가 열린 상태로 흡입된 슬러지(60)는 상기 슬러지 반송관(124)을 따라 무산소조(3)로 이송되어 재차 유입되어 공정에 따른 처리과정을 거치게 된다.
이와 같이, 상기 고농도 슬러지 수집 및 교반장치(100)는 별도의 장치없이 상기 잉여슬러지펌프(120)와 교반펌프(110)의 작동과 상기 잉여토출밸브(121)와 반송토출밸브(123) 및 역지밸브(111)의 개폐여부에 따라 하부 농축 슬러지(60)를 흡입하여 이송하거나 상부층의 상등수를 흡입하여 상기 교반 및 슬러지 인출관(150)으로 토출하여 반응조(50) 내의 와류를 이용한 교반작용을 하는 것으로 조 내부의 구석구석에 분포된 상기 교반 및 슬러지 인출관(150)에 의해 사공간이 없이 슬러지를 인발하거나 상등수를 이용한 교반과정을 수행한다.
이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
이상과 같이 본 고안에 의하며, 교반펌프와 역지밸브 및 잉여슬러지펌프와 잉여토출밸브, 반송토출밸브 그리고 교반 및 슬러지 인출관으로 구성되는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치를 제공함으로써, 상기 교반 및 슬러지 인출관의 하부에 형성된 흡입·토출구를 이용하여 하부 농축 슬러지를 인발하거나 상부층의 처리수를 내뿜어 와류를 일으킨 교반력으로 반응조 내부의 교반을 하기 때문에 별도의 슬러지 수집장치와 교반장치의 필요없이 하나의 장치에서 두가지 기능이 수행 가능하며 장치의 구성이 간편하여 현장에 맞는 제작이 가능하고 자동화에 의해 전체 공정의 건설단가를 줄여 장치의 효율성을 극대화시킨다.
또한, 반응조의 구석까지 설치된 교반 및 슬러지 인출관에 의해 슬러지 인발공정과 교반공정 시 반응조 내에 사공간이 존재하지 않아 반응조 전체를 고르게 교반하거나 슬러지를 인발가능케 한다.
도 1은 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치의 정면도.
도 2는 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치의 평면도.
도 3은 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치의 교반 및 슬러지 인출관을 나타낸 사시도.
도 4는 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치를 구비한 SBR공정조 의 공정 흐름도.
도 5는 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치를 구비한 SBR공정에서 무산소/호기/침전조의 운전공정 주기를 나타낸 흐름도.
도 6(a)(b)(c)는 본 고안에 따른 고농도 슬러지 수집 및 교반장치의 공정별 수리흐름 및 상태도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100 : 고농도 슬러지 수집 및 교반장치
110 : 교반펌프 111 : 역지밸브
120 : 잉여슬러지펌프 121 : 잉여토출밸브
122 : 슬러지 이송관 123 : 반송토출밸브
124 : 슬러지 반송관 130 : 중앙관
140 : 연결라인관 150 : 교반 및 슬러지 인출관
151 : 흡입·토출구

Claims (10)

  1. 생물학적 고도처리공법에 있어서,
    반응조의 하부 바닥면에 설치되며 하부로는 소정 크기로 다수개의 흡입·토출구를 형성한 교반 및 슬러지 인출관과;
    상기 교반 및 슬러지 인출관과 연통되며 역지밸브가 일측에 형성되고 타측으로 상기 반응조 내의 상등수를 흡입할 수 있도록 설치된 교반펌프와;
    일측으로 상기 교반 및 슬러지 인출관과 연통되며 타측으로 잉여토출밸브가 형성된 슬러지 이송관과 반송토출밸브가 형성된 슬러지 반송관과 연통되어 반응조의 일측에 설치된 잉여슬러지펌프로 구성되어, 별도의 장치없이 상기 잉여슬러지펌프와 교반펌프의 작동과 상기 잉여토출밸브와 반송토출밸브 및 역지밸브의 개폐여부에 따라 하부 농축 슬러지를 흡입하여 이송하거나 상부층의 상등수를 흡입하여 상기 교반 및 슬러지 인출관으로 토출하여 반응조 내의 와류를 이용한 교반작용을 하는 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  2. 생물학적 고도처리공법에 있어서,
    반응조의 일측으로 관경이 충분히 큰 중앙관을 설치하고 상기 중앙관과 연통되며 역지밸브가 일측에 형성되고 타측으로 상기 반응조 내의 상등수를 흡입할 수 있도록 설치된 교반펌프와;
    일측으로 상기 중앙관과 연통되며 타측으로 잉여토출밸브가 형성된 슬러지 이송관과 반송토출밸브가 형성된 슬러지 반송관과 연통되어 반응조의 일측에 설치된 잉여슬러지펌프와;
    상기 잉여슬러지펌프와 교반펌프가 연통된 중앙관의 일측으로 연통되어 구성된 하나 또는 다수개의 연결라인관과;
    상기 연결라인관과 연통되어 상기 반응조의 하부 바닥면에 설치되며 하부로는 소정 크기로 다수개의 흡입·토출구를 형성한 교반 및 슬러지 인출관으로 구성되어, 별도의 장치없이 상기 잉여슬러지펌프와 교반펌프의 작동과 상기 잉여토출밸브와 반송토출밸브 및 역지밸브의 개폐여부에 따라 하부 농축 슬러지를 흡입하여 이송하거나 상부층의 상등수를 흡입하여 상기 교반 및 슬러지 인출관으로 토출하여 반응조 내의 와류를 이용한 교반작용을 하는 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 중앙관과 연결라인관 그리고 교반 및 슬러지 인출관은 연통된 하나의 관으로 역할에 따라 구분되어 지는 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고농도 슬러지 수집 및 교반장치는 시간의 흐름에 따른 반응조 내의 운전상태에 따라 잉여슬러지펌프를 이용한 잉여슬러지 인발과정과 교반펌프를 이용한 교반과정을 교차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 교반 및 슬러지 인출관은 반응조의 하부로 소정간격을 가지며 다수개인 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 교반 및 슬러지 인출관은 거리에 따라 관경이 서로 다른 배관들이 연통되어 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 잉여슬러지펌프와 연통되는 슬러지이송관과 슬러지반송관은 일체형으로 하나의 관인 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 교반펌프와 잉여슬러지펌프 및 역지밸브와 잉여토출밸브 그리고 반송토출밸브는 자동제어장치와 전기적으로 연결되어 자동제어되며 운전되는 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고농도 슬러지 수집 및 교반장치는 필요에 따라 하나의 반응조에 하나 이상 설치하는 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
  10. 내부반송조, 무산소조, 혐기조와 호기조 그리고 2개의 무산소/호기/침전조및 슬러지저류조 등으로 구성되어 유입되는 하·폐수를 처리하는 일정수위식 SBR공법에 있어서,
    상기 무산소/호기/침전조 내 일측으로 중앙관과 연통되며 역지밸브가 일측에 형성되고 타측으로 상기 반응조 내의 상등수를 흡입할 수 있도록 설치된 교반펌프와;
    일측으로 상기 중앙관과 연통되며 타측으로 잉여토출밸브가 형성되어 흡입된 슬러지를 슬러지 저류조로 이송하는 슬러지 이송관과 반송토출밸브가 형성되어 흡입된 슬러지를 무산조조로 반송하는 슬러지 반송관과 연통되어 상기 무산소/호기/침전조의 일측에 설치된 잉여슬러지펌프와;
    상기 잉여슬러지펌프와 교반펌프가 연통된 중앙관의 일측으로 연통되어 구성된 하나 또는 다수개의 연결라인관과;
    상기 연결라인관과 연통되어 상기 반응조의 하부 바닥면에 설치되며 하부로는 소정 크기로 다수개의 흡입·토출구를 형성한 교반 및 슬러지 인출관으로 구성되어, 별도의 장치없이 상기 잉여슬러지펌프와 교반펌프의 작동과 상기 잉여토출밸브와 반송토출밸브 및 역지밸브의 개폐여부에 따라 하부 농축 슬러지를 흡입하여 이송하거나 상부층의 상등수를 흡입하여 상기 교반 및 슬러지 인출관으로 토출하여 반응조 내의 와류를 이용한 교반작용을 하는 것을 특징으로 하는 고농도 슬러지 수집 및 교반장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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